桥梁基本知识ppt课件

桥梁管理 桥梁基础知识 1桥梁的组成和分类1 1桥梁的组成桥梁由三部分组成 一 上部结构 或称桥孔结构 桥跨结构 是在线路遇到障碍而中断时 跨越障碍的主要承重结构 二 下部结构 包括桥墩 桥台 墩台基础 是支承桥跨结构并将恒载和车辆等荷载传至地基的建筑物 桥台设在桥的两端 桥墩则在两桥台之间 桥台除了支承桥跨结构的作用外 还要防止路堤滑坡 并与路堤衔接 三 附属结构 包括桥头路堤锥形护坡 护岸等 五大件 桥跨结构 上部结构 桥梁的主要承载结构 除了恒载外 还直接承担使用荷载 汽车 人群等 桥墩 下部结构 是在河中或岸上支撑两侧桥跨上部结构的建筑物桥台 下部结构 设在桥的两端将上部结构的荷载传递到基础中去一端与路堤连接 承担路堤的土压力 防止路堤填土的滑坡和坍落 另一侧支撑桥跨上部结构的端部 支座介于桥跨结构与桥墩或桥台之间的传力装置 不仅要传递上 下部结构之间的荷载 还要保证桥跨结构能产生一定的变形 如温差产生的收缩等 基础将桥梁结构的全部荷载传递到地基的建筑物 是保证桥梁安全的关键部位 往往深埋在土层或岩层中 还经常需要在水下施工 桥墩的类型1重力式桥墩 1 梁桥重力式墩 矩形墩 圆端形墩 圆形墩 尖端形桥墩 2 拱桥重力式墩 普通墩 单向推力墩2轻型型墩台空心墩 桩柱式桥墩及双柱式桥墩 各式柔性墩桥台的类型1重力式桥台按形状 矩形桥台 U形桥台 T形桥台 耳墙式桥台 矩形埋式及十字埋式桥台 埋置式桥台 拱形桥台 墙式桥台 八字形桥台 锌铁皮U形伸缩缝 梳形钢板伸缩缝 橡胶伸缩缝 毛勒伸缩缝 填料式伸缩缝 桥梁工程常用名词 低水位 河流中的水是变动的 在枯水季节的最低水位 高水位 洪峰季节河流中的最高水位 设计洪水位 桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位 标准跨径 梁桥为桥墩中线间或桥墩中线与台背前缘间的距离 拱桥为净跨径 计算跨径 梁桥为桥跨结构两支承点间的距离 拱桥为两拱脚载面重心点间的水平距离 净跨径 对于梁式桥设计洪水位上相邻两个桥墩 或桥台 之间的净距 对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离 多孔跨径总长 也就是动态系统里的桥梁总长 梁桥为多孔标准跨径的总长 拱桥为两岸桥台内拱脚载面最低点 起拱线 间的距离 其他形式桥梁为桥面系车道长度 桥梁全长 有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离 无桥台的桥梁为桥面系行车道长度 桥下净空高度 是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构下缘之间的距离 它应保证能安全排洪 并不得小于对该流通航所规定的净空高度 建筑高度 是桥上行车路面 或轨顶 标高至桥跨结构最缘之间的距离 它不仅与桥梁结构体系和跨径的大小有关而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异 公路或铁定线中所确定的桥面 或轨顶 标高 对通航净空顶部标之差 又称为容许建筑高度 显然 桥梁的建筑高度不得于其容许建筑高度 否则就不能保证桥下的通航要求 净矢高 是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离 计算矢高 是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离 矢跨比 是拱桥中拱圈 或拱肋 的计算矢高与计算跨径之比 也称拱矢度 它是反映拱桥受力特性的一个重要指标 此外 我国 公路工程技术标准 中规定 对标准设计或新建桥涵跨径在60m以下时 一般均应尽量采用标准跨径对于梁式桥 它是指相邻桥墩中线之间的距离 或墩中线至桥台台背前缘之间的距离 对于拱桥 则是指净跨径 我国规定的公路桥涵标准跨径从0 75m起至60m 共分22种 1 2桥梁的分类 一 按跨径大小分类我国公路工程技术标准桥分类 国际特大桥桥梁分类标准 二 按桥面的位置划分 上承式 视野好 建筑高度大下承式 建筑高度小 视野差中承式 兼有两者的特点 三 按桥梁用途来划分 公路桥铁路桥公路铁路两用桥农桥人行桥运水桥 渡槽 其它专用桥梁 如通过管路 电缆等 四 按材料来划分 木桥竹桥钢桥圬工桥 包括砖 石 混凝土桥 钢筋混凝土桥预应力钢筋混凝土桥组合结构桥梁 五 按结构体系划分 梁式桥 主梁受弯 竖向荷载下无水平反力拱桥 主拱主要受压 竖向荷载下 墩 台 承受水平推力 与同跨径的梁相比 拱的弯矩和变形要小 刚架桥 承重结构是梁或板和立柱或竖墙结合在一起的刚架结构 梁和柱的结合处具有很大的刚性 柱脚处也有水平反力 吊桥 缆索承重 缆索受拉 悬索桥 组合体系 几种体系的组合 协作体系 2梁式 体系 桥梁式体系是古老的结构体系 梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的 梁分简支梁 悬臂梁 固端梁 和连续梁等 悬臂梁 固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中弯矩 使梁跨内的内力分配更合理 以同等抗弯能力的构件断面就可建成更大跨径的桥梁 预应力混凝土梁式体系的桥梁应用甚广简支梁的最大跨径已达76m 连续梁的最大跨径已近200m 2 1简支梁桥主要采用空心板 实心板 T形和箱形截面静定体系对地基要求不高 弯矩最大适合于小跨径桥梁伸缩缝多 行车平顺性不如连续梁施工方便 简支梁桥绝大部分采用装配式施工方法 2 2连续梁桥主要采用箱形截面恒载 活载均有卸载弯矩结构刚度大 变形小 动力性能好 主梁变形挠曲线平缓 行车条件好超静定体系对地基要求高适合于中等以上跨径桥梁小跨径可采用等截面 等跨径 主要采用逐孔现浇 简支 连续 顶推法等施工方法大跨径采用变截面 变跨径 主要采用悬臂施工法其最大跨径受支座最大吨位的限制 3拱式 体系 桥 3 1拱桥的主要类型 图1赵州桥 图21997建成的四川万县长江大桥 L 420m 图3360m广州丫髻沙特大桥 3 2板拱 肋拱 箱拱 双曲拱桥的构造特性 1 板拱桥 主拱圈采用矩形实体截面 构造简单 施工方便 使用广泛 自重较大 不经济 通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用 2 肋拱桥 肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构的拱桥 拱肋之间靠横向联系梁连接成整体而共同受力 这种桥横截面面积较小 节省材料 自重轻 跨越能力大 多用于较大跨径的拱桥 可以用圬工 钢筋混凝土 钢材建造 1990四川宜宾小南门桥 240m 主桥系中承式钢筋混凝土肋拱桥 矢度1 5 是当时国内跨径最大的钢筋混凝土拱桥 该桥采用劲性钢骨架施工法 缆索吊装 3 双曲拱桥 主拱圈横截面由一个或数个小拱组成 其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形 通常有拱肋 拱波 拱板和横向联系等几部分 公路双曲拱桥采用最多的是多肋波的截面形式 对于跨径和荷载较小的单车道桥可采用单波的形式 双曲拱桥施工工序多 组合截面的整体性差 易开裂 因此 只宜在中小跨径桥梁中采用 4 箱形拱桥 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成 截面挖空率大 可达全截面的50 70 较实体板拱桥可减少圬工用料与自重 适用于大跨度拱桥 截面抗扭刚度大 横向整体性和稳定性好 特别适用于无支架施工 箱形拱闭合箱的构造 1997四川万县长江大桥L 420m 劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥 3 3拱桥的受力特点 承重结构 主拱 支承处不仅产生竖向反力 还产生水平推力 从而使拱主要受压3 4主要优缺点 主要优点跨越能力大 能充分做到就地取材 耐久性好 养护 维修费用小 外形美观 构造较简单 有利于广泛采用 主要缺点 1 是有推力的结构 而且自重较大 因而水平推力也较大 增加了下部结构的工程量 对地基要求也高 2 由于水平推力较大 在连续多孔的大 中桥中 为防止一孔破坏而影响全桥的安全 需要采取较复杂的措施 或设置单向推力墩 增加了造价 3 上承式拱桥的建筑高度较高 6组合体系 6 1系杆拱桥 主要类型柔性系杆刚性拱刚性系杆柔性拱刚性系杆刚性拱 主要构造拱肋吊杆 或立柱 系杆行车道梁 板 桥面系等 公路桥梁技术状况评定标准 1 梁式桥共十片梁 PMCI分别为100 65 100 65 100 75 80 75 39 94 49 2 问整个梁体PCCI为多少 2 梁式桥桥面系BDCI得分为85 23 上部结构SPCI得分为30 12 下部结构SBCI得分为76 2 问桥梁总体的技术状况评价为多少 Dr BDCI WD SPCI WSP SBCI WSB 85 23 0 2 30 12 0 4 76 2 0 4 59 5查表4 1 5该桥为四类桥 3 假设3 2片梁出现三项病害分别是 剥落掉